21021

۲۱۰۲۱

توسعه ي روش شبكه بولتزمن براي جريان هاي سه مؤلفه اي با نسبت چگالي بالا

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

۱۳۹۵

۱۳۹۸/۳/۱۹

دكتر حسينعلي پور

مكانيك

روش شبكه‌ي بولتزمن در چند سال اخير به عنوان روشي كارآمد براي شبيه سازي جريان هاي چند مؤلفه-اي شناخته شده است. تاكنون مدل‌هاي دوفاز بسياري در شاخه‌هاي گراديان رنگ، انرژي آزاد، شبه‌پتانسيل و ميدان فازي شبكه بولتزمن چندفاز ارائه شده ، با اين ‌حال ورود به حيطه‌ي جريان‌هاي سه‌فازي/ سه مؤلفه اي جز در سال‌هاي اخير به ‌صورت جدي انجام نگرفته و مدل‌هاي اندكي در آن ارائه شده است در اين تحقيق سعي بر آن بوده كه نسبت چگالي را در مدل ارائه شده توسط ليانگ، كه بر پايه ي تئوري ميدان فازي بنا نهاده شده است، بالا برده و قابليت شبيه سازي پخش كامل را به كد اضافه نماييم. اين مدل از سه معادله ي بولتزمن، دو معادله جهت پويش مرزهاي مشترك با استفاده از معادله ي كن هيليارد و يك معادله براي محاسبه ي ميدان جريان، استفاده شده است. به منظور بالا بردن نسبت چگالي، از گسسته سازي تركيبي در محاسبه ي گراديان ضريب تركيب در محاسبه ي نيروي سطحي استفاده شده است. همچنين با تغيير تابع انرژي آزاد توده اي محدوديت مدل در شبيه سازي كشش هاي سطحي مثلثي را از ميان برداشته و امكان شبيه سازي پخش كامل را فراهم كرده ايم. نسبت چگالي در اين پژوهش به 1000 در حالات استاتيك و شبه استاتيك رسيده است.

1398/06/24

Developing Lattice Boltzmann Method for tree-component flows with high density ratio

6/8/2020 12:00:00 AM

Nowadays lattice Boltzmann method is considered as a new and efficient model to simiulate multi-component flows. Although there have been introduced many two-phase models in LBM, it has paid less attention to tree-component flows. Recently there have been some multi-component models introduced, but there are some limitations in density and viscosity ratios. In this project we intend to develop the lattice Boltzmann method which was introduced by Liang previously, based on phase field theory. We could reach higher density ratio in compare to the original model by using mixed finite difference schemes to discretize LBM equations and simulating total spreading by using complete model of free bulk energy function. The density ratio of 1000 in static and semi-static simulations was acomplished in this project.